专利名称：一种由高岭土制备膨润氟云母的方法
技术领域：
本发明涉及氟云母的制备方法，具体地说是涉及一种由天然矿物高岭土制备膨润氟云母的方法。
背景技术：
氟云母是一类含钾、铝、镁、铁、锂等元素的层状含水铝硅酸盐的总称，它属于层状结构硅酸盐，是两层硅氧四面体夹着一层铝氧八面体构成的复式硅氧层。其化学式为R+R32+[AlSi3O10]F2或R+R23+[AlSi3O10]F2其中R+为K+、Na+；R2+为Mg2+、Fe2+、Mn2+；R3+为Al3+、Fe3+、Mn3+。
作为工业用途的氟云母，根据其吸收水后层间距的变化程度，分为膨润和非膨润氟云母。其中的膨润氟云母是指吸收水后层间距增大而发生膨润的氟云母，这种氟云母由于具有离子交换性、吸附性、膨润性、分散性和润滑性等性质，主要作为无机填料、润滑剂、无机粘结剂及交换剂等广泛应用于各领域中。
现有的氟云母大多通过熔融法和固相反应法来制备。这些方法的反应温度过高，在工业生产中很不经济，而且一般只能得到非膨润氟云母。如在中国专利CN1552622中公开了一种熔融法制备氟云母的方法，其为以石英砂、镁砂、氧化铝粉、氟硅酸钾及碳酸钾为原料，在1300℃以上高温熔融后制备得到非膨润的氟云母KMg3(AlSi3O10)F2。
在特開平5-306115中公开了一种氟云母的制备方法，其将粘土材料、过渡金属化合物、氟化物、氧化镁等混合后粉碎，在1000℃处理5小时，可以得到KMg2.5Zn0.5[AlSi3O10]F2。这种方法虽然降低了反应温度，但是得到的氟云母也是非膨润的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的反应温度过高，在工业生产中很不经济，而且一般只能得到非膨润氟云母的缺陷，从而提供一种在较低温度下、使用廉价的高岭土作为原料、制备膨润氟云母的方法。
本发明的目的是通过如下的技术方案实现的本发明提供的由高岭土制备膨润氟云母的方法，是将25～75wt％(重量)高岭土、10～35wt％(重量)氟化合物和15～40wt％(重量)镁化合物混合均匀，将该混合物在850～900℃下煅烧4～12小时，得到膨润氟云母Na2x+aMg3-x[(AlaSi4-a)O10]F2，其中，0≤x≤0.5，0＜a≤2，且0.3≤2x+a≤2。
所述的氟化合物为Na2SiF6或NaF；所述的镁化合物为MgO、Mg(OH)2、水镁石、MgCO3(包括碱式碳酸镁)或菱镁矿。
本发明的方法得到的氟云母是膨润氟云母，其层间距可达12以上，可作为离子交换剂、填料等应用于工业水处理、造纸、涂料等行业中。
本发明采用的原料之一——高岭土是一种重要的非金属矿产资源，广泛地应用于陶瓷、电子、造纸、橡胶、塑料、搪瓷、石油化工、涂料和油墨等行业。我国高岭土矿产资源非常丰富，因此，开发以高岭土为原料来制备膨润氟云母，不仅丰富膨润氟云母的制备方法，而且可以拓展我国丰富的高岭土资源综合利用的新途径。
本发明的方法可以以廉价的原料、在较低的温度下，制备得到膨润的氟云母，该制备方法成本低廉、无环境污染，具有广阔的应用前景。
具体实施例方式
实施例1将高岭土55wt％(重量)、氟硅酸钠Na2SiF620wt％(重量)、氧化镁25wt％(重量)混合均匀后，放入铂坩锅中，在电炉中850℃下焙烧6小时，得到了膨润氟云母。采用X-射线粉末衍射法，测出产物在C轴方向的层间距为12.13。
实施例2将高岭土56wt％(重量)、氟化钠NaF18wt％(重量)、氧化镁26wt％(重量)混合均匀后，放入铂坩锅中，在电炉中850℃下焙烧12小时，得到了膨润氟云母。采用X-射线粉末衍射法，测出产物在C轴方向的层间距为12.06。
实施例3将高岭土36wt％(重量)、氟硅酸钠Na2SiF627wt％(重量)、碱式碳酸镁37wt％(重量)混合均匀后，放入铂坩锅中，在电炉中900℃下焙烧4小时，得到了膨润氟云母。采用X-射线粉末衍射法，测出产物在C轴方向的层间距为12.06。
权利要求
1.一种由高岭土制备膨润氟云母的方法，是将25～75wt％高岭土、10～35wt％氟化合物和15～40wt％镁化合物混合均匀，将该混合物在850～900℃下煅烧4～12小时，得到膨润氟云母。
2.如权利要求1所述的由高岭土制备膨润氟云母的方法，其特征在于所述的氟化合物为Na2SiF6或NaF。
3.如权利要求1所述的由高岭土制备膨润氟云母的方法，其特征在于所述的镁化合物为MgO、Mg(OH)2、水镁石、MgCO3或菱镁矿。
全文摘要
本发明涉及一种由高岭土制备膨润氟云母的方法，是将25～75wt％高岭土、10～35wt％氟化合物和15～40wt％镁化合物混合均匀，将该混合物在850～900℃下煅烧4～12小时，得到膨润氟云母。所述的氟化合物为Na
文档编号C01B33/42GK101037208SQ20061001148
公开日2007年9月19日 申请日期2006年3月14日 优先权日2006年3月14日
发明者王丹, 孟伟青 申请人:中国科学院过程工程研究所